CH668699A5

CH668699A5 - METHOD FOR PRODUCING DENTAL SPARE PARTS.

Info

Publication number: CH668699A5
Application number: CH17086A
Authority: CH
Inventors: Arnold Wohlwend
Original assignee: Sonja Wohlwend Erne
Priority date: 1986-01-17
Filing date: 1986-01-17
Publication date: 1989-01-31
Also published as: JPS62231655A; EP0231773A1; AU6763387A

Description

BESCHREIBUNG Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen von Zahnersatzteilen aus plastifizierbarem und aushärtbarem Material unter Anwendung von Wärme, wobei auf einem Arbeitsstumpf ein der Form des Zahnersatzteils massgenau entsprechendes Modell aus wenigstens teilweise aus Wachs bestehendem Material modelliert wird. DESCRIPTION The invention relates to a method for producing dental prosthetic items from plasticizable and curable material using heat, wherein a model of the shape of the dental prosthetic item corresponding to the shape of the dental prosthetic item is made of at least partially wax material.

Bei einem bekannten, Cerestore-Technik genannten Verfahren dieser Art wird ein auf dem Arbeitsstumpf modelliertes Wachsmodell mit einem Wachsstöpsel versehen, mit Gips beschichtet und in eine Küvette eingesetzt. Durch Einbringen dieser Küvette in ca. 100 °C heisses Wasser wird das Wachs ausgeschwemmt und so eine Hohlform mit Einguss-5 kanal geschaffen. In diese Hohlform wird ein spezielles, bei 180 °C plastifizierbares Keramikmaterial, dem Kunstharz und Weichmacher beigegeben sind eingepresst, der ausgeformte und sowohl vom Arbeitsstumpf als auch vom Eingusskanal befreite Pressüng in einem Ofen während etwa 12 10 Stunden langsam auf über 1300 °C aufgeheizt und dadurch gebrannt. Mit diesem Verfahren ist ein unterstützungsfreies Brennen des Presslings ohne Gefahr des Schrumpfens nur möglich, weil ein äusserst kompoliziert zusammengesetztes und teures Keramikmaterial verwendet wird. Ausserdem 15 muss der gebrannte Pressling nachträglich zur Anpassung an die natürliche Zahnfarbe mit Verblendporzellan behandelt werden. In a known method of this type called Cerestore technology, a wax model modeled on the work stump is provided with a wax plug, coated with plaster and inserted into a cuvette. By placing this cuvette in water at approx. 100 ° C, the wax is washed out and a hollow mold with a pouring channel is created. A special ceramic material that can be plasticized at 180 ° C and synthetic resin and plasticizer are pressed into this hollow mold, and the molded mold, which has been freed from both the stump and the sprue, is slowly heated in an oven to over 1300 ° C for about 12-10 hours and burned by it. With this method, a support-free firing of the compact without risk of shrinking is only possible because an extremely complex and expensive ceramic material is used. In addition, 15 the fired compact must be treated with veneered porcelain to adapt it to the natural tooth color.

Um letzteres zu vermeiden, wurde auch schon vorgeschlagen, den Wachsformling in feuerfestes Material einzu-20 betten und in einem Ofen auf900 °C zu erhitzen. Das Wachs wird dadurch ausgetrieben und in den so geschaffenen Formhohlraum wird Glasmaterial im Schleudergussverfahren eingegossen. Die so erhaltenen Formlinge sind jedoch relativ transparent und müssen mit keramischen Farben be-25 malt werden. Das hier zur Anwendung gelangende, auch bei der Herstellung keramischer Porzellanzähne verwendete Glasmaterial besitzt allerdings nicht immer die gewünschte Stabilität. In order to avoid the latter, it has already been proposed to embed the wax molding in fireproof material and to heat it in an oven to 900 ° C. The wax is driven out and glass material is poured into the thus created mold cavity using the centrifugal casting process. However, the moldings obtained in this way are relatively transparent and must be painted with ceramic colors. However, the glass material used here, which is also used in the manufacture of ceramic porcelain teeth, does not always have the desired stability.

Ziel der Erfindung ist deshalb ein Verfahren der eingangs 30 genannten Art zu schaffen, das bei Verwendung eines unkomplizierten Materials zu einwandfrei massgenauen stabilen Zahnersatzteilen, z.B. Kappen und Vollporzellankronen, führt, die keinerlei Schrumpfung beim Aushärten erleiden. Dieses Ziel wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass am 35 Modell ein mit einer Wachsschicht ummantelter Keramikstöpsel angewachst wird, wonach das Modell in eine feuerfeste aushärtbare Einbettmasse so eingebettet wird, dass das freie Stöpselende aus der Masse herausragt, wonach durch Wärmezufuhr das Wachs des Modells ausgebrannt und da-40 durch in der Einbettmasse ein entsprechender Formhohlraum geschaffen wird, worauf der Keramikstöpsel entfernt und durch den so geschaffenen Einfüllkanal das zur Ersatzteilherstellung notwendige Material eingeführt, unter weiterer Wärmezufuhr plastifiziert und durch Druckanwendung 45 in die Hohlform gepresst und ausgehärtet wird, wonach der Pressling abgekühlt, ausgeformt und gereinigt wird. The aim of the invention is therefore to create a method of the type mentioned at the outset which, when using an uncomplicated material, leads to perfectly dimensionally stable, stable dental prosthesis parts, e.g. Caps and full porcelain crowns, which do not suffer any shrinkage when hardening. This goal is achieved according to the invention by waxing a ceramic plug encased in a wax layer on the model, after which the model is embedded in a fireproof, curable investment material in such a way that the free end of the plug protrudes from the mass, after which the wax of the model burns out and the heat is applied da-40 is created by a corresponding mold cavity in the investment material, whereupon the ceramic stopper is removed and the material necessary for the production of spare parts is introduced through the filling channel thus created, plasticized with further supply of heat and pressed and hardened by pressure application 45 into the hollow mold, after which the compact is cooled , molded and cleaned.

Das Pressen des Materials kann in mehreren, zeitlich voneinander getrennten Presshüben oder während einer vorbestimmten Zeit kontinuierlich erfolgen und beginnt zweck-50 mässig bevor das Material durch die Wärmezufuhr die vorgesehene Endtemperatur erreicht hat. The pressing of the material can take place in several press strokes, separated from one another in time, or continuously for a predetermined time and expediently begins before the material has reached the intended final temperature due to the supply of heat.

Für die Herstellung von Zahnersatzteilen nach diesem Verfahren wird zweckmässig ein aluminiumoxydhaltiges Porzellan verwendet; aber auch geeignete Metallegierungen 55 lassen sich in gleicher Weise verwenden. An aluminum oxide-containing porcelain is expediently used for the production of dental prosthetic items; but also suitable metal alloys 55 can be used in the same way.

Im folgenden ist das erfindungsgemässe Verfahren anhand der beiliegenden Zeichnung beispielsweise beschrieben. In der Zeichnung in der schematisch einige Arbeitsschritte des Verfahrens zur Herstellung einer Krone dargestellt sind, 60 zeiSt; The method according to the invention is described below with reference to the accompanying drawing, for example. In the drawing, in which some working steps of the method for producing a crown are shown schematically, 60 times;

Fig. 1 das auf dem Arbeitsstumpf geschaffene Modell mit Keramikstöpsel, 1 shows the model created on the work stump with a ceramic plug,

Fig. 2 Modell mit Stöpsel nach dem Einbetten in die Einbettmasse, 2 model with plug after embedding in the investment material,

65 Fig. 3 das Einführen des Porzellanmaterials in den Einfüllkanal der Einbettmasse, 65 FIG. 3 the introduction of the porcelain material into the filling channel of the investment material,

Fig. 4 die Einbettmasse mit gefülltem und abgeschlossenem Einfüllkanal, und Fig. 4 shows the investment with a filled and closed filling channel, and

3 3rd

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Fig. 5 das Einpressen des plastifizierten Prozellanmate-rials in den Formhohlraum. Fig. 5 the pressing of the plasticized Prozellanmate-material in the mold cavity.

Angenommen, es soll ein Zahnersatzteil z. B. eine Kappe aus aluminiumoxydhaltigem Porzellan hergestellt werden. Es kann hierzu ein bekanntes Material verwendet werden, das z.B. folgende einfache Zusammensetzung aufweist: Assume that a dental prosthetic item, e.g. B. a cap made of aluminum oxide porcelain. A known material can be used for this, e.g. has the following simple composition:

Bestandteile Gew. % Ingredients% by weight

Glasbildner SÌO2 62.0-65.0 Glass former SÌO2 62.0-65.0

Zwischenoxyd AI2O3 17.0-20.0 Intermediate oxide AI2O3 17.0-20.0

Flussmittel K20 6.5-7.7 Flux K20 6.5-7.7

Flussmittel Soda 4.2-4.7 Flux soda 4.2-4.7

Flussmittel CaO 1.6-1.8 Flux CaO 1.6-1.8

Flussmittel B2O3 6.7-7.3 Flux B2O3 6.7-7.3

Diesem zur Glasbildung dienenden Grundmaterial sind 40—60 Gew.% freies Aluminiumoxyd beigemischt, um dem Material die notwendige Festigkeit zu geben. Zur Herstellung der Kappe aus diesem Material wird nun wie folgt vorgegangen: 40-60% by weight of free aluminum oxide are added to this base material used for glass formation in order to give the material the necessary strength. The procedure for producing the cap from this material is as follows:

Auf einem Arbeitsstumpf 1 (Fig. 1) wird ein form- und massgenaues Modell 2 der Kappe aus Wachs modelliert. Die Modellwandstärke beträgt etwa 0.5 bis 0.8 mm. An die obere Partie dieses Kappenmodells wird ein Keramikstöpsel A model 2 of the wax cap, which is accurate in shape and dimension, is modeled on a working die 1 (FIG. 1). The model wall thickness is approximately 0.5 to 0.8 mm. A ceramic plug is attached to the upper part of this cap model

3 (AI2O3) angewachst, wobei dieser Stöpsel 3 mit einer dünnen, z.B. 0.05 bis 0.1 mm dicken Wachsschicht 3a umman telt wird. Der Stöpsel 3 wird nach Abnahme des an ihm fixierten Kappenmodells 2 vom Arbeitsstumpf 1 im Zen trumsloch eines Kunststoffdeckels 4 lösbar fixiert. Stöpsel 3 und Kappenmodell 2 werden in eine Metallküvette 5 (Fig. 2) eingesetzt, wobei der Kunststoffdeckel 4 die Küvette 5 nach oben hin abschliesst. In die Küvette 5 wird nun eine feuerfeste, phosphatgebundene Quarzchristobalith-Einbettmasse 6 eingebracht, die durch einen chemischen Abbindeprozess selbsttätig erhärtet. Nach dem Erhärten dieser Einbettmasse 3 (AI2O3) waxed, this plug 3 with a thin, e.g. 0.05 to 0.1 mm thick wax layer 3a is encased. The stopper 3 is detachably fixed after removal of the cap model 2 fixed to it from the stump 1 in the center hole of a plastic cover 4. Plugs 3 and cap model 2 are inserted into a metal cuvette 5 (FIG. 2), the plastic cover 4 closing the cuvette 5 at the top. A refractory, phosphate-bonded quartz-crystallobalite investment material 6 is now introduced into the cuvette 5, which is automatically hardened by a chemical setting process. After this investment has hardened

6 wird der Deckel 4 samt Stöpsel 3 entfernt, während das Kappenmodell 2 in der Einbettmasse 6 verbleibt. Anschliessend wird die Küvette 5 in einem Ofen während etwa 2 Stunden auf 1000 °C aufgeheizt; dies hat ein Ausbrennen des Wachses des Kappenmodells 2 zur Folge, sodass an seiner Stelle in der Einbettmasse 6 ein Formhohlraum 7 (Fig. 3) entsteht, der durch den vom herausgenommenen Stöpsel 3 geschaffenen Einfüllkanal 8 nach aussen hin offen ist. 6, the cover 4 together with the plug 3 is removed, while the cap model 2 remains in the investment material 6. The cuvette 5 is then heated in an oven to 1000 ° C. for about 2 hours; this results in a burning out of the wax of the cap model 2, so that in its place in the investment material 6 a mold cavity 7 (FIG. 3) is created which is open to the outside through the filler channel 8 created by the removed plug 3.

Mittels einer geeigneten Füllvorrichtung 9 wird nun das eingangs genannte keramische Material eingefüllt. Dieses in Pulverform vorliegende Material wird vorgängig mit einem plastischen Füller vermischt. Als Füller kann z.B. zur Hälfte mit encerium anhydricum vermischtes Glyzerin verwendet werden. Das so erhaltene plastische Füllmaterial 10 wird in den Einfüllkanal 8 eingespritzt oder gedrückt. Anschliessend wird die obere Endpartie des Einfüllkanals 8 von Füllmaterial freigemacht und an dessen Stelle wird ein Keramikzapfen 11 in den Einfüllkanal 8 eingesetzt. Der Querschnitt des aus hochschmelzfestem Material bestehenden Keramikzapfens 11 ist etwas kleiner als der Querschnitt des Einfüllkanals 8, sodass zwischen dem Zapfen und der Kanalwand ein Spalt 12 von z.B. 0.5 bis 1 mm verbleibt. Die auf dem Füllmaterial 10 aufliegenden Kanten des Zapfens 11 sind zweckmässig gebrochen oder abgerundet. The ceramic material mentioned at the beginning is now filled in by means of a suitable filling device 9. This material, which is in powder form, is mixed beforehand with a plastic filler. As a filler e.g. half of glycerin mixed with encerium anhydricum can be used. The plastic filling material 10 thus obtained is injected or pressed into the filling channel 8. Subsequently, the upper end part of the filler channel 8 is cleared of filler material and a ceramic pin 11 is inserted into the filler channel 8 in its place. The cross-section of the ceramic spigot 11 made of high-melting-point material is somewhat smaller than the cross-section of the filler channel 8, so that a gap 12 of e.g. 0.5 to 1 mm remains. The edges of the pin 11 resting on the filling material 10 are expediently broken or rounded.

Die Küvette 5 mit dem eingefüllten Füllmaterial 10 wird nun in einem Ofen unter Vakuum langsam bis auf 1180 °C aufgeheizt. Wenn dabei das Füllmaterial 1000 °C erreicht, wird das keramische Material plastisch. Die Endtemperatur von 1180 °C wird während etwa 20 Minuten aufrechterhalten; diese Zeit genügt, um ein vollständiges Ausbrennen des Füllers zu erreichen. The cuvette 5 with the filled filling material 10 is then slowly heated to 1180 ° C. in an oven under vacuum. When the filling material reaches 1000 ° C, the ceramic material becomes plastic. The final temperature of 1180 ° C is maintained for about 20 minutes; this time is sufficient to completely burn out the filler.

Nun wird mittels einer Pressvorrichtung 13 die einen Keramikstempel 14 aufweist, auf den Keramikzapfen 11 ein oder mehrere Pressungen ausgeübt, wodurch das plastische keramische Füllmaterial in den Formhohlraum 7 gepresst wird. Der Keramikstempel 14 muss dabei selbstverständlich einen etwas kleineren Querschnitt aufweisen als der Einfüllkanal 8. Es können dabei, je nach Volumen des herzustellenden Zahnersatzteils Drücke von 2,94—5,88 • 105 Pa (2 bis 5 atü) angewendet werden. Sind mehrere Presshübe vorgesehen, so kann der erste Presshub schon vor Erreichen der Endtemperatur z.B. bei 1060 °C und ein zweiter Presshub nach der etwa 20 Minuten dauernden Haltezeit bei 1180 °C erfolgen. Now, by means of a pressing device 13, which has a ceramic stamp 14, one or more pressings are exerted on the ceramic pin 11, as a result of which the plastic ceramic filler material is pressed into the mold cavity 7. The ceramic stamp 14 must of course have a somewhat smaller cross section than the filler channel 8. Depending on the volume of the tooth replacement part to be produced, pressures of 2.94-5.88 • 105 Pa (2 to 5 atm) can be used. If several press strokes are provided, the first press stroke can be e.g. at 1060 ° C and a second press stroke after the approximately 20 minute hold time at 1180 ° C.

Durch das Einpressen des plastischen erhitzten Füllmaterials in den Formhohlraum werden die beim Brennen dieses Materials sonst unvermeidbaren Schrumpfverluste vermieden. Der nach dem Abkühlen ausgeformte Pressling entspricht somit form- und massgenau dem zu Beginn des Verfahrens modellierten Kappenmodell. By pressing the plastic, heated filling material into the mold cavity, the shrinkage losses that are otherwise unavoidable when this material is fired are avoided. The molded part formed after cooling thus corresponds to the shape and size of the cap model modeled at the beginning of the process.

Das Pressen kann jeweils ausserhalb des zur Erreichung der notwendigen Plastifizier- und Brenntemperatur vorgesehenen Ofens erfolgen. Es ist aber auch möglich, die Pressvorgänge bei im Ofen verbleibender Küvette durch eine entsprechende Öffnung in der Ofendecke hindurch vorzunehmen. The pressing can take place outside the furnace provided to achieve the necessary plasticizing and firing temperature. However, it is also possible to carry out the pressing operations with a cuvette remaining in the furnace through a corresponding opening in the furnace roof.

Nach dem Abtrennen des Eingussansatzes vom Pressling wird dieser z.B. durch Anstrahlen mit Glasperlen gereinigt und kann nun in herkömmlicher Weise durch Beschichten mit Dentin und Schmelzmasse verblendet werden. After separating the sprue from the compact, it is e.g. cleaned by blasting with glass beads and can now be veneered in the conventional way by coating with dentin and enamel.

Anstelle von Kronenkappen wie vorgängig beschrieben, können nach dem erfindungsgemässen Verfahren auch transluzente Vollporzellankronen oder Glaskronen hergestellt werden. Modellieren und Einbetten des Kronenmodells erfolgen dabei wie vorangehend beschrieben. Beim Aufheizen und Pressen des transluzenten Füllmaterials müssen jedoch andere Aufheizzeiten gewählt werden. So kann dabei der erste Pressgang bei Erreichen einer Temperatur von 960 °C und ein zweiter Pressgang bei 1060 °C durchgeführt werden, wobei jeweils die Pressung während 20 Minuten aufrechterhalten wird. Das Aufheizen muss jeweils unter Vakuum erfolgen. Auch dieser Pressling muss nach dem Ausformen z.B. mittels Glasperlen gereinigt werden, wobei im Randbereich haftende Einbettmasse im Ultraschallbad entfernt werden kann. Instead of crown caps as described above, translucent full porcelain crowns or glass crowns can also be produced by the method according to the invention. The crown model is modeled and embedded as described above. When heating and pressing the translucent filling material, other heating times must be selected. In this way, the first press cycle can be carried out when the temperature reaches 960 ° C and a second press cycle can be carried out at 1060 ° C, with each pressing being maintained for 20 minutes. The heating must take place under vacuum. This molding, too, has to be e.g. can be cleaned using glass beads, and the investment material adhering to the edge area can be removed in an ultrasonic bath.

Nach dem Entfernen des Eingussansatzes kann die Krone oberflächlich bemalt mit Glasurmasse versehen und nochmals gebrannt werden. Es werden dabei vier verschiedene weissüch eingefärbte Materialien angeboten, die verschiedene Transluzenzen aufweisen. Dadurch wird das oberflächliche Bemalen wesentlich erleichtert. After removing the sprue, the crown can be painted on the surface with glaze and fired again. Four different white-colored materials are offered, which have different translucences. This makes surface painting much easier.

Bei den vorangehend beschriebenen Beispielen wurde das Kronenmodell vollständig aus Wachs hergestellt. Es ist aber auch möglich, das Modell aus einem Wachs/Porzellan-Gemisch, z.B. im Verhältnis 1:7 herzustellen. Es muss dann in die Hohlräume 7, 8 der Einbettmasse 6 kein plastisches Füllmaterial eingespritzt werden, sondern das keramische Material kann in Pulverform oder in Form eines Presslings aus Keramikpulver in den Einfüllkanal 8 eingesetzt werden. Aufheiz- und Einpressvorgänge bleiben sich jedoch gleich wie bei den vorangehend beschriebenen Verfahren. In the examples described above, the crown model was made entirely of wax. However, it is also possible to make the model out of a wax / porcelain mixture, e.g. in a ratio of 1: 7. No plastic filler material then has to be injected into the cavities 7, 8 of the investment material 6, but the ceramic material can be inserted into the filler channel 8 in powder form or in the form of a compact made of ceramic powder. However, heating and pressing operations remain the same as in the previously described methods.

Ganz analog kann vorgegangen werden, wenn zur Herstellung des Zahnersatzteils kein keramisches Material, son- An analogous procedure can be used if no ceramic material, but

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dem eine Metallegierung verwendet wird. Hier wird nach dem Einbetten des mit Keramikstöpsel versehenen Kronenmodells und Entfernen des Stöpsels ein passender Stab der Metallegierung in den Einfüllkanal 8 eingebracht. Anschliessend erfolgt das Aufheizen zwecks Plastifizierens der Metalllegierung und entsprechendes ein- oder mehrmaliges Pressen. Zweckmässig bleibt die Füllung solange unter Druck, bis sie nach genügender Abkühlung ausgehärtet ist. Auch hier ist dank der Pressung kein Schrumpfen beim Erkalten der Metallegierung zu befürchten und es wird ein form- und massgenaues Zahnersatzteil erhalten. which uses a metal alloy. Here, after embedding the crown model provided with ceramic stopper and removing the stopper, a suitable rod of the metal alloy is introduced into the filling channel 8. This is followed by heating for the purpose of plasticizing the metal alloy and corresponding pressing once or several times. The filling expediently remains under pressure until it has hardened after sufficient cooling. Thanks to the pressure, there is no fear of shrinkage when the metal alloy cools down, and a denture part that is accurate in shape and dimension is obtained.

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S S

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

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1. A method for producing dental prostheses from plasticizable and curable material using heat, a model corresponding to the shape of the dental prosthetic item being made of at least partially wax material is modeled on a work stump, characterized in that the model is coated with a wax layer Ceramic plug is waxed, after which the model is embedded in a fireproof, curable investment material in such a way that the free end of the plug protrudes from the material, after which the wax of the model is burned out by the application of heat and a corresponding mold cavity is created in the investment material, whereupon the ceramic plug is removed and through the filling channel thus created, the material necessary for the production of spare parts is introduced, plasticized with further heat supply and pressed and cured by applying pressure into the hollow mold, after which the compact is cooled, shaped and cleaned.

2. The method according to claim 1, characterized in that the pressing begins before reaching the final temperature and is carried out in a single or in several steps.

2nd

PATENT CLAIMS

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the material in the filler channel (8) is closed to the outside by a high-melting ceramic spigot (11), via which the pressing pressure is exerted on the material.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that ceramic material containing Al2O3 is used for the production of spare parts, which is kept at this temperature for 10-40 minutes after heating to 1180 ° C - 1250 ° C.

5 .. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that translucent ceramic material is used for the production of spare parts, which is pressed at 960 ° C for the first time and held at this temperature for 20 minutes, after which further heating to 1060 ° C and pressing again and maintaining this temperature for 20 minutes, heating under vacuum.

6. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a metal alloy is used for the production of spare parts.

7. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a magnesium-containing ceramic material is used for the production of spare parts.

8. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a glass material is used for the production of spare parts.

9. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that a fireproof, self-hardening mass made of phosphate-bonded quartz Christo-balith or a zirconium-based investment material is used as investment material.